6个实例详解如何把if-else代码重构成高质量代码
本文提纲：
- 为什么我们写的代码都是if-else？
- 这样的代码有什么缺点？
- 是否有优化的方法？如何重构？
- 异常逻辑处理型重构方法
- 状态处理型重构方法
为什么我们写的代码都是if-else？
程序员想必都经历过这样的场景：刚开始自己写的代码很简洁，逻辑清晰，函数精简，没有一个if-else，
可随着代码逻辑不断完善和业务的瞬息万变:比如需要对入参进行类型和值进行判断；这里要判断下对象是否为null；不同类型执行不同的流程。
落地到具体实现只能不停地加if-else来处理，渐渐地，代码变得越来越庞大，函数越来越长，文件行数也迅速突破上千行，维护难度也越来越大，到后期基本达到一种难以维护的状态。
虽然我们都很不情愿写出满屏if-else的代码，可逻辑上就是需要特殊判断，很绝望，可也没办法避免啊。
其实回头看看自己的代码，写if-else不外乎两种场景：异常逻辑处理和不同状态处理。
两者最主要的区别是：异常逻辑处理说明只能一个分支是正常流程，而不同状态处理都所有分支都是正常流程。
怎么理解？举个例子：
//举例一：异常逻辑处理例子 Object obj = getObj(); if (obj != null) { //do something }else{ //do something } //举例二：状态处理例子 Object obj = getObj(); if (obj.getType == 1) { //do something }else if (obj.getType == 2) { //do something }else{ //do something }
第一个例子`if (obj != null)`是异常处理，是代码健壮性判断，只有if里面才是正常的处理流程，`else`分支是出错处理流程；
而第二个例子不管type等于1，2还是其他情况，都属于业务的正常流程。对于这两种情况重构的方法也不一样。
代码if-else代码太多有什么缺点？
缺点相当明显了：
- 最大的问题是代码逻辑复杂，维护性差，极容易引发bug。
- 如果使用if-else，说明if分支和else分支的重视是同等的，但大多数情况并非如此，容易引起误解和理解困难。
是否有好的方法优化？如何重构？
方法肯定是有的。重构if-else时，心中无时无刻把握一个原则：
尽可能地维持正常流程代码在最外层。
意思是说，可以写if-else语句时一定要尽量保持主干代码是正常流程，避免嵌套过深。
实现的手段有：减少嵌套、移除临时变量、条件取反判断、合并条件表达式等。
下面举几个实例来讲解这些重构方法：
异常逻辑处理型重构方法实例一：
重构前：
double disablityAmount(){ if(_seniority < 2) return 0; if(_monthsDisabled > 12) return 0; if(_isPartTime) return 0; //do somethig }
重构后：
double disablityAmount(){ if(_seniority < 2 || _monthsDisabled > 12 || _isPartTime) return 0; //do somethig }
这里的重构手法叫合并条件表达式：如果有一系列条件测试都得到相同结果，将这些结果测试合并为一个条件表达式。
这个重构手法简单易懂，带来的效果也非常明显，能有效地减少if语句、减少代码量，逻辑上也更加易懂。
异常逻辑处理型重构方法实例二：
重构前：
double getPayAmount(){ double result; if(_isDead) { result = deadAmount(); }else{ if(_isSeparated){ result = separatedAmount(); } else{ if(_isRetired){ result = retiredAmount(); else{ result = normalPayAmount(); } } } return result;
重构后：
double getPayAmount(){ if(_isDead) return deadAmount(); if(_isSeparated) return separatedAmount(); if(_isRetired) return retiredAmount(); return normalPayAmount(); }
怎么样？比对两个版本，会发现重构后的版本逻辑清晰，简洁易懂。
和重构前到底有什么区别呢？
最大的区别是减少if-else嵌套。
可以看到，最初的版本if-else最深的嵌套有三层，看上去逻辑分支非常多，进到里面基本都要被绕晕。其实，仔细想想嵌套内的if-else和最外层并没有关联性的，完全可以提取最顶层。
改为平行关系，而非包含关系，if-else数量没有变化，但是逻辑清晰明了，一目了然。
另一个重构点是废除了`result`临时变量，直接return返回。好处也显而易见直接结束流程，缩短异常分支流程。原来的做法先赋值给result最后统一return，那么对于最后return的值到底是那个函数返回的结果不明确，增加了一层理解难度。
总结重构的要点：如果if-else嵌套没有关联性，直接提取到第一层，一定要避免逻辑嵌套太深。尽量减少临时变量改用return直接返回。
异常逻辑处理型重构方法实例三：
重构前：
public double getAdjustedCapital(){ double result = 0.0; if(_capital > 0.0 ){ if(_intRate > 0 && _duration >0){ resutl = (_income / _duration) *ADJ_FACTOR; } } return result; }
第一步，运用第一招:减少嵌套和移除临时变量：
public double getAdjustedCapital(){ if(_capital <= 0.0 ){ return 0.0; } if(_intRate > 0 && _duration >0){ return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR; } return 0.0; }
这样重构后，还不够，因为主要的语句`(_income / _duration) *ADJ_FACTOR;`在if内部，并非在最外层，根据优化原则（尽可能地维持正常流程代码在最外层），可以再继续重构：
public double getAdjustedCapital(){ if(_capital <= 0.0 ){ return 0.0; } if(_intRate <= 0 || _duration <= 0){ return 0.0; } return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR; }
这才是好的代码风格，逻辑清晰，一目了然，没有if-else嵌套难以理解的流程。
这里用到的重构方法是：将条件反转使异常情况先退出，让正常流程维持在主干流程。
异常逻辑处理型重构方法实例四：
重构前：
/* 查找年龄大于18岁且为男性的学生列表 */ public ArrayList<Student> getStudents(int uid){ ArrayList<Student> result = new ArrayList<Student>(); Student stu = getStudentByUid(uid); if (stu != null) { Teacher teacher = stu.getTeacher(); if(teacher != null){ ArrayList<Student> students = teacher.getStudents(); if(students != null){ for(Student student : students){ if(student.getAge() > = 18 && student.getGender() == MALE){ result.add(student); } } }else { logger.error("获取学生列表失败"); } }else { logger.error("获取老师信息失败"); } } else { logger.error("获取学生信息失败"); } return result; }
典型的"箭头型"代码，最大的问题是嵌套过深，解决方法是异常条件先退出，保持主干流程是核心流程：
重构后：
/* 查找年龄大于18岁且为男性的学生列表 */ public ArrayList<Student> getStudents(int uid){ ArrayList<Student> result = new ArrayList<Student>(); Student stu = getStudentByUid(uid); if (stu == null) { logger.error("获取学生信息失败"); return result; } Teacher teacher = stu.getTeacher(); if(teacher == null){ logger.error("获取老师信息失败"); return result; } ArrayList<Student> students = teacher.getStudents(); if(students == null){ logger.error("获取学生列表失败"); return result; } for(Student student : students){ if(student.getAge() > 18 && student.getGender() == MALE){ result.add(student); } } return result; }
状态处理型重构方法实例一
重构前：
double getPayAmount(){ Object obj = getObj(); double money = 0; if (obj.getType == 1) { ObjectA objA = obj.getObjectA(); money = objA.getMoney()*obj.getNormalMoneryA(); } else if (obj.getType == 2) { ObjectB objB = obj.getObjectB(); money = objB.getMoney()*obj.getNormalMoneryB()+1000; } }
重构后：
double getPayAmount(){ Object obj = getObj(); if (obj.getType == 1) { return getType1Money(obj); } else if (obj.getType == 2) { return getType2Money(obj); } } double getType1Money(Object obj){ ObjectA objA = obj.getObjectA(); return objA.getMoney()*obj.getNormalMoneryA(); } double getType2Money(Object obj){ ObjectB objB = obj.getObjectB(); return objB.getMoney()*obj.getNormalMoneryB()+1000; }
这里使用的重构方法是：把if-else内的代码都封装成一个公共函数。函数的好处是屏蔽内部实现，缩短if-else分支的代码。代码结构和逻辑上清晰，能一下看出来每一个条件内做的功能。
状态处理型重构方法实例二
针对状态处理的代码，一种优雅的做法是用多态取代条件表达式(《重构》推荐做法)。
你手上有个条件表达式，它根据对象类型的不同而选择不同的行为。将这个表达式的每个分支放进一个子类内的覆写函数中，然后将原始函数声明为抽象函数。
重构前：
double getSpeed(){ switch(_type){ case EUROPEAN: return getBaseSpeed(); case AFRICAN: return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts; case NORWEGIAN_BLUE: return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage); } }
重构后：
class Bird{ abstract double getSpeed(); } class European extends Bird{ double getSpeed(){ return getBaseSpeed(); } } class African extends Bird{ double getSpeed(){ return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts; } } class NorwegianBlue extends Bird{ double getSpeed(){ return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage); } }
可以看到，使用多态后直接没有了if-else，但使用多态对原来代码修改过大，需要一番功夫才行。最好在设计之初就使用多态方式。
总结
if-else代码是每一个程序员最容易写出的代码，同时也是最容易被写烂的代码，稍不注意，就产生一堆难以维护和逻辑混乱的代码。
针对条件型代码重构把握一个原则：
尽可能地维持正常流程代码在最外层，保持主干流程是正常核心流程。
为维持这个原则：
- 合并条件表达式可以有效地减少if语句数目；
- 减少嵌套能减少深层次逻辑；
- 异常条件先退出，自然而然主干流程就是正常流程。
针对状态处理型重构方法有两种：
- 一种是把不同状态的操作封装成函数，简短if-else内代码行数；
- 另一种是利用面向对象多态特性直接干掉了条件判断。
